FULLER曲线在管桩混凝土生产中的应用

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1、广东建材2013年第7期材料研究与应用FULLER曲线在管桩混凝土生产中的应用赖兆琼黄红建陈兆铭张荣辉(江门市新三联管桩有限公司)摘要：在混凝土中，骨料的颗粒级配对混凝土，特别是高强混凝土的影响显著，为了降低骨料的颗粒级配带来的不良影响，基于固体粒料最佳堆积密度理想曲线(Fuller曲线)，通过试验研究配制出最接近理想曲线的最佳骨料组合，并应用于管桩混凝土的牛产中，改善混凝土的密实度。关键词：Fuller曲线；最佳骨料组合；大石比例；平均粒径1前言先张法预应力混凝土管桩(简称PHC管桩)作为一种人工基础，由于其单桩承载力高、成桩质量可靠、造价低廉、施工速度

2、快等优点，广泛应用在工业与民用建筑、铁路、桥梁、港口、码头等工程中。随着材料科学的不断发展，对管桩混凝土的要求更高，既要保证混凝土的强度和耐久性及所要求的其他性能，又要满足混凝土的工作性。在混凝土中，骨料的体积约占混凝土体积的2／3～3／4，不仅对混凝土的体积稳定性有影响，也对混凝土的性能有很大的影响。普遍认为优良的骨料级配可以配制出强度较高、工作性较好的混凝土，由于管桩混凝土是高强混凝土，骨料的颗粒级配对其的影响更甚。本文依据骨料最紧密堆积模型——Fulier曲线，通过将不同级配的骨料按该模型进行调配达到最佳的骨料组合，并应用于管桩混凝土的生产中，以满足

3、管桩混凝士的要求。2Fuller理想曲线与骨料的最佳组合2．1Fuller理想曲线对于混凝土达到最密实状态下的颗粒体系(胶凝材料+骨料)分布，20世纪90年代初Fuller与Thompson提出了颗粒体系(胶凝材料+骨料)的理想级配曲线，简称Fuller曲线。其数学表达式为“]：p_100×＼／}(式1)式中：P——筛析通过率(％)：文——筛孔尺寸(姗)；D。x_一骨料颗粒的最大粒径(舢)。当(胶凝材料+骨料)系统满足式(1)时，就能获得最密实的颗粒粒径分布，在该系统中，细颗粒(胶凝材料)填充中颗粒(砂)之间的空隙，中颗粒(砂)又填充粗颗粒(石子)之间的空

4、隙。Fuller还提出，当颗粒材料(胶凝材料+骨料)总量中胶凝材料的含量(B值)已知，则式(1)可变形为表征纯骨料的理想级配曲线，数学表达式如下：p：!!纂l／cli-B×·。。c式2，式中，B为颗粒材料(胶凝材料+骨料)总量中胶凝材料的含量(％)，按式(3)计算：B=j■×100(式3)其中，C为每立方混凝土中胶凝材料的用量，Q为每立方混凝土中骨料(砂+石)的用量。持、海洋港口、公路护坡、城市水系排水(涝)整治中也具【参考文献】有十分广阔应用空间。(3)类似生态环保砖护坡这种具有适用性、环保和生态效益的生态护坡型式值得推广应用。同时针对河道生态护坡难点问

5、题有必要做进⋯‘步研究，加大科研投入朝生态护坡发展，才能真正做到“尊重自然、顺应自然、恢复自然，保护自然”。●[1]水利部水利水电规划设计总院．堤防工程设计规范(GB50286—98)．北京：中国计划出版社．1998．[2]黄河水利委员会．淮河水利委员会．堤防工程技术规范(SL5卜93)．北京：水利电力出版社．1993．152．2骨料的最佳组合在国家标准GBl3476—2009《先张法预应力混凝土管桩》第4．1．2条中，对骨料的要求为“细骨料宜采用洁净的天然硬质中粗砂或人工砂，细度模数宜为2．5～3．2，⋯⋯；粗骨料宜采用碎石或破碎的卵石，其最大粒径不应大

6、于25mm，⋯⋯”。实际的管桩生产中，无论采用哪种骨料，其级配往往无法符合理想的骨料级配要求，但是通过将几种不同颗粒粒径的骨料按一定的比例混合，就可以配制出最接近理想级配曲线的骨料组合——最佳骨料组合。3原材料与试验方法3．1原材料水泥采用润丰牌P·II42．5R级水泥；掺合料采用丰表1细骨料(砂)检验结果砂子编号SSSMSL砂子规格2区中砂l区粗砂细度模数Mx2．62．93．1松散堆积密度(kg／m3)151015601600表观密度(kg／m。)261026402670空隙率(％)434140含泥量(％)0．60．5O．54．75ram9998952．

7、36mm938879筛分通过率1．18mm797263(％)0．60ram5】39320．30ram1l940．15ram1lO表2粗骨料(石子)检验结果石于编号GSGMGL石子规格a～3～0～a～10mm25ram10mm25ram10mm25ram松散堆积密度150014801520149014801510(kg／m3)表观密度26402660265026702660(kg／m3)空隙率(％)434443444543含泥量(％)O．4O．20．20．1O．20针片状颗粒含量(％)654压碎指标值(％)7626．5mm100筛分19．Omm1008610

8、08110070通过16．Omm100611004710035盎9